美國時間15日，美國哥倫比亞大學(Columbia University)研究團隊在老化與亨丁頓氏舞蹈症(Huntington’s disease)患者的腦組織中發現，一種罕見的特殊脂質diPUFA磷脂質(phospholipid)，其具有兩個多元不飽和脂肪醯基尾部，會促進細胞發生不尋常的「鐵凋亡」(ferroptosis)，該研究發表於《Cell》。透過深入了解鐵依賴型細胞死亡機轉，有望進一步開發癌症與老化疾病的療法。
 
「鐵凋亡」又稱鐵依賴型細胞死亡，是此次研究主要研究人員──哥倫比亞大學生物科學與化學教授Brent Roark Stockwell與Scott Dixon於2012年共同發現並創造的名詞，是一種程序性細胞凋亡，是由於細胞在代謝鐵的過程中，會產生脂質活性氧類(reactive oxygen species, ROS)堆積在細胞膜上，ROS無法被正常清除而導致細胞破裂死亡。
 
除非必要，鐵凋亡不會突然啟動，研究人員是在近十年才開始研究鐵凋亡，目前已經被視為一個新的癌症治療策略。
 
Stockwell自從發現鐵凋亡後一直致力於研究，發現細胞在衰老與疾病下會自然發生鐵凋亡，並可以靶向該現象來達到治療疾病的效果，雖然飲食控制多元不飽和脂肪(PUFA)的攝取能夠調節鐵凋亡的發生，但其中的機轉並未釐清。
 
透過此次研究Stockwell發現，diPUFA磷脂質在老化的大腦與亨丁頓氏舞蹈症患者的腦組織中顯著減少，並與鐵凋亡的發生有關。
 
進一步研究發現，diPUFA磷脂質會與粒線體電子傳遞鏈相互作用，產生ROS來誘導脂質過氧化，而靶向粒線體的抗氧化劑可以保護細胞不會受到diPUFA磷脂質誘導產生的ROS攻擊。
 
Stockwell表示，此次研究發現到這些diPUFA磷脂質是鐵凋亡的重要驅動因子，並了解diPUFA磷脂質控制細胞平衡的機制，以及是如何影響鐵凋亡。
 
他進一步指出，研究人員可以利用diPUFA磷脂質來確定鐵凋亡發生的位置，並操縱它們來誘導細胞死亡或阻止細胞死亡，有望成為創新療法。
 
此外，在本月時，此項研究的合著者共同發表另一篇論文中發現，一種名為PHLDA2的基因有時會透過攻擊不同脂質，來促進鐵凋亡的發生，並且調控該基因可以阻止腫瘤的形成。
 
這些研究均指出，特定脂質會促進鐵凋亡發生，因此在癌症或老化疾病中尋找與了解脂質機制十分關鍵。
 
臺灣亦有陽明交通大學臨床醫學研究所教授楊慕華研究團隊進行鐵凋亡的相關研究，去年5月，楊慕華研究團隊在動物實驗發現，誘導頭頸癌細胞鐵凋亡可提升腫瘤免疫治療效果。這項研究成果為PD-L1表現不足的轉移復發性頭頸癌患者，帶來治療策略新方向，並刊登於《Advanced Science》。
 
參考資料：https://neurosciencenews.com/ferroptosis-lipids-25622/
論文：https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.01.030
 
(編譯/李林璦)